• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.16-23
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• 2018

카오스는 비선형 과학 분야에서 매우 중요한 주제 중의 하나이며, Lorenz가 처음으로 소개한 이후 집중적으로 연구되어지고 있다. 카오스 시스템의 한 특성은 카오스 시스템에 의해 생성된 신호는 다른 어떤 시스템과 동기화되지 않는다는 것이다. 따라서 두 카오스 시스템은 서로 동기화되는 것이 불가능한 것처럼 보이지만, 만약 두 시스템이 적절한 방법으로 정보를 교환한다면 이 두 시스템은 동기화가 가능하다. 본 논문에서는 능동 제어와 슬라이딩 모드 제어, 그리고 리아프노프 안정도 이론을 기반으로 하는 변형된 Lorenz 카오스 시스템의 동기화 문제에 대해 다룬다. 동기화를 위해 고려한 기법은 선형상태 오차 변수에 의해 짝을 이룬 구동시스템과 응답시스템으로 구성된다. 이를 위해 우선 대상 카오스 시스템에 대해 간단히 살펴본다. 다음으로 능동제어, 슬라이딩 모드 제어 기법을 이용한 카오스 시스템의 동기화와 채터링 문제를 해결하기 위한 제어 방법을 도출한다. 전체 폐루프 시스템의 점근적 안정도는 리아프노프 안정도 이론에 의해 증명한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 제안한 방법의 타당성을 확인하기 위해 그래픽으로 제시한다.

• Ocean Systems Engineering
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• 제6권3호
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• pp.265-287
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• 2016

The change of the global performance of a turret-moored FPSO (Floating Production Storage Offloading) with DP (Dynamic Positioning) control is simulated, analyzed, and compared for two different internal turret location cases; bow and midship. Both collinear and non-collinear 100-yr GOM (Gulf of Mexico) storm environments and three cases (mooring-only, with DP position control, with DP position+heading control) are considered. The horizontal trajectory, 6DOF (degree of freedom) motions, fairlead mooring and riser tension, and fuel consumptions are compared. The PID (Proportional-Integral-Derivative) controller based on LQR (linear quadratic regulator) theory and the thrust-allocation algorithm which is based on the penalty optimization theory are implemented in the fully-coupled time-domain hull-mooring-riser-DP simulation program. Both in collinear and non-collinear 100-yr WWC (wind-wave-current) environments, the advantage of mid-ship turret is demonstrated by the significant reduction in heave at the turret location due to the minimal coupling with pitch mode, which is beneficial to mooring and riser design. However, in the non-collinear WWC environment, the mid-turret case exhibits unfavorable weathervaning characteristics, which can be reduced by employing DP position and heading controls as demonstrated in the present case studies. The present study also reveals the plausible cause of the failure of mid-turret Gryphon Alpha FPSO in milder environment than its survival condition.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제38권1호
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• pp.39-63
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• 2011

Referring to the formulation of physical stochastic optimal control of structures and the scheme of optimal polynomial control, a nonlinear stochastic optimal control strategy is developed for a class of structural systems with hysteretic behaviors in the present paper. This control strategy provides an amenable approach to the classical stochastic optimal control strategies, bypasses the dilemma involved in It$\hat{o}$-type stochastic differential equations and is applicable to the dynamical systems driven by practical non-stationary and non-white random excitations, such as earthquake ground motions, strong winds and sea waves. The newly developed generalized optimal control policy is integrated in the nonlinear stochastic optimal control scheme so as to logically distribute the controllers and design their parameters associated with control gains. For illustrative purposes, the stochastic optimal controls of two base-excited multi-degree-of-freedom structural systems with hysteretic behavior in Clough bilinear model and Bouc-Wen differential model, respectively, are investigated. Numerical results reveal that a linear control with the 1st-order controller suffices even for the hysteretic structural systems when a control criterion in exceedance probability performance function for designing the weighting matrices is employed. This is practically meaningful due to the nonlinear controllers which may be associated with dynamical instabilities being saved. It is also noted that using the generalized optimal control policy, the maximum control effectiveness with the few number of control devices can be achieved, allowing for a desirable structural performance. It is remarked, meanwhile, that the response process and energy-dissipation behavior of the hysteretic structures are controlled to a certain extent.

• 전력전자학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.214-221
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• 1998

직접 구동용 브러시 없는 직류전동기(BRUSHLESS direct drive motor : BLDD motor)의 강인한 위치제어를 위해 신경망을 사용하여 접근하는 새로운 제어방식이 소개된다. 전향 신경망이 추가된 선형 2차 제어기는 AC서보의 객체지향 방법을 사용함으로서 대략적으로 선형화 되어지는 강인한 BLDD 모터 시스템을 얻기 위해 사용된다. 구동 상태의 온-라인 위상에서 학습되는 이 신경망은 전향신호와 오차 역 전파법(Back-Propagation Method)에 의해 구성된다. 총 노드의 수가 8개이기 때문에 이 시스템은 일반적인 마이크로 프로세서에 의해 쉽게 실현될 수 있다. 일반적인 작동중, 입출력 응답은 표본화되어지고 가중치는 매개변수 또는 부하 토크의 능한 변이를 적용하기 위해 각 표본주기에서 오차 역 전파법에 의해 학습된다. 그리고, 상태공간에서 시스템 분석은 상태 궤환 이득을 얻기 위해 체계적으로 실행했다. 또한, 강인성은 전반적인 시스템응답에 영향력을 주지 않고 얻어진다.

• 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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• 제48권2호
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• pp.153-160
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• 1999

Dual-stage servo system for super-high density HDD has the chances of being composed of the coarse actuator(VCM) for track-seeking control and the fine actuator(microactuator) for-following control in near future. This paper presents the concept design of dual-stage servo system and the track-following control using an electrostatic microactuator for super-high density HDD. The electrostatic microactuator is designed and fabricated by MEMS(micro-electro-mechanical system) process. Both the nonlinear plant(voltage/displacement-to-electrostatic force) and the linear plant(electrostatic force-to-displacement) of the microactuator are established. Inverse function of the nonlinear plant is employed for a feedforward nonlinear compensator design. And feedforward control effect of this compensator is shown by time-domain experiments. A track-following feedback controller is designed using the feedback nonlinear compensator which is derived from the feedforward nonlinear compensator. The track-following control experiment is done to show the control efficiency of the proposed control system. And, excellent track-following control performance(2.21kHz servo-bandwidth, 7.51dB gain margin, $50.98^{\circ}$phase margin) is achieved by the proposed control system.

• 대한교통학회지
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• 제18권5호
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• pp.57-67
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• 2000

본 논문에서는 추종 모형을 이용한 미시 교통류 시뮬레이션 모형(DETSIM)과 현장 조사 자료를 이용하여 단속류에서 링크의 통행시간을 추정하는 2개의 모형을 개발하였다. 2개의 모형은 통행시간과 교통변수가 가지는 비선형성에 적합하도록 퍼지논리 제어기를 이용하고 있다. 시뮬레이션의 수행결과와 현장 조사에 의하면 검지기로부터 발생하는 교통량, 점유율, 속도 자료중 링크의 통행시간을 가장 잘 반영하는 것은 점유율이며, 지점속도와 교통량은 부분적으로 통행시간에 대한 설명력을 가진다. 그러나, 통행시간을 추정하는데 적용되는 교통량, 점유율 및 지점속도는 동일한 교통상황에 대해서도 검지기의 위치에 따라 다른 값을 가지게 된다 본 연구에서는 이러한 문제를 극복하기 위한 2개의 통행시간 추정 모형을 개발하였으며. 이것은 교통량과 점유율을 이용하여 통행시간을 추정하는 모형(FETSYO)과 검지기로부터 발생되는 점유율과 지점속도를 이용하여 통행속도를 추정하는 모형(FETTOS)으로 구분된다. FETSVO모형은 이식성이 뛰어나며, FETTOS 모형은 신호주기와 녹색신호시간비 등의 자료가 요구되나, 통행시간을 직접추정하고 통행시간에 민감한 자료에 의하기 때문에 FETSVO모형보다 우수한 것으로 나타났다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제9권4호
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• pp.43-54
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• 2005

다양한 지진 규모 및 주파수 특성을 가지는 지반운동에 대하여 사장교에 장착된 준능동 제어시스템의 제어효과를 분석하고 비용효율성을 평가하였다. Dyke 등에 의하여 제시된 벤치마크 사장교 제어문제에 준능동 제어시스템을 설계하였으며, LQG 최적제어기에 기반한 bi-state 제어방법을 적용하였다. 제어시스템의 비용효율성은 제어시스템을 장착하지 않은 교량의 생애주기 비용에 대한 제어시스템을 장착한 교량의 생애주기비용의 비로서 정의하였으며, 손상비용 규모와 준능동 제어장치의 가격을 매개변수로 하여 그 변화에 따른 비용효율성 평가를 수행하였다. 분석 결과, 제어시스템의 경제적 효율성은 준능동 제어장지의 가격에 크게 민감하지 않은 반면, 손상비용 규모에 따라 민감하게 변화하였다. 또한 중진규모의 연약지반과 강진규모의 견고한 지반에 해당하는 지반운동에 대하여 준능동 제어시스템의 비용효율성이 높은 것으로 평가되었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.56-61
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• 2012

본 논문에서는 이중여자 유도발전기 기반 가변속도 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 안정도 해석에 관하여 다루고자 한다. 일반적인 풍력발전 시스템은 복잡한 비선형성 기반 동적방정식으로 구성되며, 플랜트를 구성하는 각 파라미터 수치 역시 주변 환경에 의해 변화할 여지가 있다. 풍력발전 시스템의 해석을 위하여 본 논문에서는 비선형성 및 불확실성에 강인한 퍼지 제어 기법을 기반으로 제어이론을 구성하고자 한다. 이중여자 유도발전기 기반 풍력발전 시스템의 퍼지 모델링 및 시스템 안정화를 위한 퍼지 제어기 설계 기법이 제안된다. 해당 제어 기법은 리아푸노프 기반 안정도 해석에 의해 점근 안정도를 보장받게 되며, 가상 시뮬레이션을 통한 시스템 효율성을 입증하게 된다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권3호
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• pp.227-232
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• 2004

차량동역학제어시스템은 복잡하고 비선형이므로 잠금방지 제동시스템 및 자동주행시스템 개발에 어려움이 있다. 차량절대속도를 추정하기 위해 퍼지 로직 기법이 최근 적용되어 정상적인 조건에서 만족할 만한 결과를 얻고 있다. 그러나 급격한 제동시 추정오차가 크게 발생되었다. 본 논문에서는 휠 속도 센서를 이용하여 무인 컨테이너 운송차량의 절대속도를 추정하기 위해, 뉴럴 네트워크 모델의 방사대칭 기저함수와 주성분 분석법을 적용하여 10개의 추정 알고리즘중 오차를 4％ 이내로 추정할 수 있는 알고리즘을 제시하였다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권10호
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• pp.635-640
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• 2016

This paper dealt with the deterioration characteristics and an on-line diagnosis equipment for SPDs (surge protective devices). An accelerated aging test was carried out using a $8/20{\mu}s$ standard lightning impulse current to analyze the changes of electrical characteristics and to propose the diagnostic parameters and the criterion for deterioration of ZnO varistor which is the core component of SPDs. Based on the experimental results, an on-line diagnosis equipment for SPD was fabricated, which can measure the total leakage current, reference and clamping voltage. The leakage current measurement circuit was designed using a low-noise amplifier and a clamp type ZCT. A linear controller, the leakage current measurement part and a HVDC were used in the measurement of reference voltage. The measurement circuit of clamping voltage consisted of a surge generator and a coupling circuit. In a calibration process, measurement error of the prototype equipment was less than 3%.